ハイブリッドボンディングとは 銅と絶縁膜を同時に貼り合わせ、突起なしで積む
ハイブリッドボンディングは、銅の電極と絶縁膜を同時に貼り合わせ、バンプなしでチップをつなぐ方法です。蘭Besiは、2026年1〜9月のハイブリッドボンディング装置の受注が2025年通年の2倍を超えたと発表しました。
- ハイブリッドボンディングは、表面に並んだ銅の電極と、その周りの絶縁膜の両方を、同時に直接くっつける接合です。
- はんだのバンプを使わないため、接続の間隔を狭め、本数を大きく増やせます。チップを積んだ高さも抑えられます。
- 接合面を極めて平らにする必要があり、CMP(化学機械研磨)とスラリーの技術が前提になります。
- Besiの2026年7〜9月期の売上は2億8340万ユーロで、前年同期比113.6%増でした。
チップどうしをつなぐ方法は、ワイヤ、はんだのバンプ、銅のマイクロバンプと、接続を細かくする方向に進んできました。その先にあるのがハイブリッドボンディングです。突起を使わず、平らに磨いた2つの面を重ねて、電極どうしと絶縁膜どうしを同時に接合します。「ハイブリッド」は、金属と絶縁物の2種類を一度に接合することを指します。
貼り合わせの手順
- 表面に銅の電極が埋め込まれた絶縁膜をつくり、CMPで極めて平らに磨きます。銅の面は絶縁膜の面よりわずかに低くしておきます。
- 表面をプラズマなどで処理し、くっつきやすい状態にします。
- 2つの面の位置を合わせて重ねます。常温で絶縁膜どうしが先にくっつきます。
- 熱を加えると銅がふくらみ、銅どうしが押し合って金属として一体になります。
表面に小さなごみが1つあるだけで、その周りがくっつかなくなります。このため、装置は清浄度の高い環境で、高い精度で位置を合わせて貼り合わせる必要があります。貼り方は、ウエハーどうしを貼る方法と、チップを1つずつウエハーに貼る方法の2通りです。
バンプとの違い
| 項目 | マイクロバンプ | ハイブリッドボンディング |
|---|---|---|
| つなぐもの | はんだを載せた銅の突起 | 銅の電極と絶縁膜を直接 |
| すき間 | あり。樹脂で埋める | ない |
| 接続の間隔 | 突起の大きさで限られる | さらに狭くできる |
| 表面の要求 | 突起で高さの差を吸収できる | 極めて平らでなければならない |
画像センサーでは、画素のウエハーと処理回路のウエハーを貼り合わせる用途で使われてきました。
装置と材料の会社
チップを1つずつ貼る装置では、オランダのBEセミコンダクター・インダストリーズ(Besi)が知られます。2026年10月22日の発表によると、7〜9月期の売上は2億8340万ユーロ、受注は3億4260万ユーロで前年同期比96.1%増でした。1〜9月のハイブリッドボンディング装置の受注は2025年通年の2倍を超え、装置の累計の需要は215台を超えたとしています。
| 項目 | 7〜9月 | 1〜9月 |
|---|---|---|
| 売上 | 283.4 | 718.1 |
| 受注 | 342.6 | 905.2 |
| 純利益 | 107.2 | 247.8 |
日本では、芝浦メカトロニクスがハイブリッドボンダーとその前処理装置を新しい製品として育てています。富士フイルムは2025年9月、ハイブリッドボンディングの接合面を平らにする銅配線用のCMPスラリーを発売し、大手の半導体メーカーが採用したと発表しました。
関連する用語
- CMP:接合の前に表面を平らに磨く工程です。
- チップレット:小さなチップを組み合わせて1つの製品にする考え方です。ハイブリッドボンディングは積み重ねの接合に使います。
- TCボンダー:熱と圧力でバンプをつなぐ、従来型の接合の装置です。
Besiは2026年10〜12月期の売上を7〜9月期並み(上下5%)、売上総利益率を63〜65%と見込みます。
この記事は公開資料をもとに作成しています。売買をすすめるものではありません。誤りを見つけたら訂正します(編集方針)。
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